川西高原松潘红土坡中新统马拉墩组孢粉组合及其古环境意义

文中研究报道产自川西松潘县红土坡的中新统马拉墩组孢子花粉植物群。迄今为止,人们关于青藏高原东北边缘新近纪古植被的所知甚少。红土坡马拉墩组孢粉组合的总体特征是榆科(Ulmaceae)、桦木科(Betulaceae)以及松科(Pinaceae)花粉比较丰富,蕨类孢子稀少。被子植物花粉在整个组合中含量最高,占孢粉总数的52.4%—84.4%;其次是裸子植物花粉,占13.8%—44.1%;蕨类孢子仅占1.2%—5.1%。被子植物中以榆科和桦木科花粉最多。榆科花粉可达孢粉总数的14.7%—28.8%,其中绝大多数是榆属(Ulmus),其他可能包括少许榉属(Zelkova)。桦木科花粉含量也很高,达12.6%—25.7%,主要为桦木属(Betula)和桤木属(Alnus)。此外,杨柳科(Salixaceae)、山毛榉科(Fagaceae)以及胡桃科(Juglandaceae)也有一定含量。这样的孢粉组合代表了以落叶阔叶树为主的针阔叶混交林。与此组成相同或相近的森林在我国现代落叶阔叶林或针阔叶混交林植被中很难见到。根据和同期与红土坡纬度相当地区的孢粉组合的对比,推测在早中新世当地的海拔高度已经超过1000 m,甚至达到2000 m左右,也即已经接近或仅略低于当地现今的高度。     

极端嗜热古菌尿嘧啶DNA糖苷酶的研究进展

高温会加快碱基脱氨基反应形成损伤碱基的速率,进一步对脱氨基的碱基进行复制会导致突变。因此,极端嗜热古菌基因组的稳定性面临着其生存高温环境的挑战。胞嘧啶脱氨基形成尿嘧啶,是常见的脱碱基类型,复制DNA中尿嘧啶会造成GC→AT的突变。尿嘧啶DNA糖苷酶(Uracil DNA glycosylase,UDG)是修复DNA中尿嘧啶的关键酶。基于识别底物的特异性,UDG分为6个家族,广泛分布在细菌、古菌、真核生物以及一些病毒中。基因组序列显示,极端嗜热古菌至少编码一种UDG。目前,对于细菌和真核生物的UDG已进行了大量的研究,但是关于极端嗜热古菌UDG的研究相对较少,尚处于初期阶段。本文综述了极端嗜热古菌UDG的研究进展,并对今后的研究提出了展望。     

海洋N2O的排放及其关键微生物过程作用机制研究进展

氧化亚氮(N_2O)是一种重要的温室效应气体,同时也是造成平流层臭氧损耗的主要化合物。海洋是大气中N_2O的重要排放源,海洋中的N_2O产生和释放主要由微生物的代谢过程介导。本文对海洋N_2O的释放通量、海水N_2O的分布特征、环境影响因素以及海洋N_2O产生的微生物调控机制等几个方面的最新研究进展进行综述,并结合低氧与N_2O产生的关系以及近岸海域低氧区的扩大等科学问题,对河口近岸生态系统N_2O的释放通量以及其关键微生物过程进行展望。     

新疆棉花黄萎病棉株与健康棉株内生古菌定量及其时空变化规律

【背景】现今棉花黄萎病严重阻碍棉花的稳定高产,妨碍棉花产业的发展。在生物防治中内生菌潜力巨大,但关于内生古菌含量在棉花黄萎病棉株的变化规律鲜有报道。【目的】研究不同生育期以及不同植棉地区黄萎病棉株和健康棉株内生古菌的分类学信息和数量变化规律。【方法】采用Miseq高通量测序和taqMan探针实时荧光定量PCR技术,对新疆棉花黄萎病棉株、健康棉株不同生育期和不同典型生态区的内生古菌进行定量分析。【结果】内生古菌在新疆各采样地和不同生育期的棉花黄萎病棉株、健康棉株内的群落组成相似。在不同生育期,新疆黄萎病、健康棉株内生古菌数量呈先增加后减少然后趋于平缓的趋势,蕾期达到最高值。在不同地区,新疆黄萎病棉株内生古菌数量在北疆地区最高,其次是东疆地区,最后是南疆地区。健康棉株则是南疆地区最高,东疆次之,北疆最低。【结论】新疆黄萎病棉株、健康棉株内生古菌数量在不同的生育期以及不同空间存在较大差异,整体变化趋势显著,可为后续研究提供相关理论支撑。     

南海北部湾盆地涠西南凹陷WZ6-X井晚始新世—早中新世孢粉组合及其古环境

对南海北部湾盆地涠西南凹陷WZ6-X井1 460～3 600 m井段80块样品进行了孢粉分析,除少数井段样品外,多数样品孢粉化石均较丰富。共鉴定孢粉80属85种,另见疑源类及沟鞭藻等孢型化石。根据孢粉特征分子和优势属种的分布规律,结合疑源类和藻类的分布特征,将1 460～3 600 m井段划分为4个孢粉组合:1 460～1 490 m为Polypodiaceaesporites-Polypodiisporites usmensis组合,地层时代为早中新世,本组合含较丰富的沟鞭藻化石,指示了滨浅海沉积环境;1 670～2 180 m划分为Quercoidites-Tricolporopollenites-Cupuliferoipollenites组合,时代为晚渐新世,疑源类和盘星藻Pediastrum含量高,揭示沉积环境为沼泽;2 210～3 090 m为Pinuspollenites-Magnastriatites hawardtii组合,时代为早渐新世,含丰富的Pediastrum,指示了湖泊和沼泽环境;3 130～3 600 m为Taxodiaceaepollenites-Alnipollenites-Granodiscus-Leiosphaeridia组合,时代为晚始新世,疑源类丰富,主要为湖泊沉积。     

古大湖湿地盐碱土壤微生物群落结构及多样性分析

以黑龙江省古大湖湿地原生、林地、耕地及湖岸盐碱土壤微生物为研究对象,基于高通量测序方法,分析4种生境类型条件下土壤细菌和真菌群落结构及多样性。结合土壤理化指标,进一步分析影响微生物群落多样性的环境因子。结果表明:细菌群落中变形菌门的相对丰度值最高,真菌群落中为子囊菌门。同一生境细菌群落多样性具有相似性,而真菌具有一定的差异;不同生境间两者均具有差异。耕地土壤和林地土壤的细菌群落多样性接近,但与湖岸土壤真菌的更相近。前两者中细菌群落多样性较高,其次为原生土壤,而湖岸土壤中的最低。耕地土壤与湖岸土壤真菌群落多样性较高,原生土壤较低,而林地土壤中最低。与真菌相比,细菌的群落多样性受土壤环境因子影响更大,其中pH值、含水量对土壤细菌和真菌群落多样性均具有显著影响。     

基于不同通用引物比较分析肠道微生物群落变化

肠道微生物对于人体健康的重要作用已经得到广泛证实,目前,对肠道微生物的研究大多采用基于扩增细菌16S rRNA基因V3-V4区的高通量测序分析,对古菌的关注较少。本研究选择了一对可以同时扩增细菌和古菌16S rRNA基因的引物,通过比较人为干扰肠道微生物前后的群落变化,说明这对引物适宜分析人类肠道细菌和古菌群落变化并具有一定优越性。采集志愿者粪便样品,同时用仅能扩增细菌引物 (B引物) 和细菌古菌通用引物 (AB引物) 进行扩增和高通量测序;使用几个常用的rRNA数据库判断引物对细菌的覆盖度和对古菌的扩增能力。结果表明,AB引物在可以展示B引物扩增出的细菌群落的基础上,可以得到肠道中常见的产甲烷古菌的序列,同时也展示出人为干扰肠道微生物前后的群落结构变化。AB引物可以仅通过一次扩增和测序同时分析肠道中的细菌和古菌群落,更加全面展示肠道微生物群落结构,适用于肠道微生物相关研究。     

缢蛏养殖池塘氨氧化微生物的季节变化特征

为探究缢蛏(Sinonovacula constricta)养殖池塘中氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的季节变化及其环境因子相关性, 试验以amoA基因为分子标记, 利用荧光定量PCR技术对养殖池塘水体及沉积物中的AOA和AOB进行了研究。结果显示, 季节变化对于水体及沉积物中的AOA和AOB的amoA基因丰度有一定的影响, 不同季节的水体及沉积物中AOA含量均比AOB含量高一个数量级。其中水体中AOB在秋季显著高于其余三季(P<0.05); AOA在冬季最低, 且显著低于春秋两季(P<0.05)。沉积物中AOB和AOA均在冬季显著高于其余三季(P<0.05)。环境因子相关性分析结果表明: 水体中AOB丰度与氨氮成显著正相关(P<0.05), 与亚硝氮成显著负相关(P<0.05); AOA丰度与水温成正显著相关(P<0.05), 与硝氮成负显著相关(P<0.05)。沉积物中AOB丰度与溶解氧、硝氮、总氮及亚硝氮成显著正相关(P<0.05), 与水温成显著负相关(P<0.05); AOA丰度与溶解氧、总氮、硝氮成显著性正相关(P<0.05), 与水温成负显著相关(P<0.05)。多元线性回归方程结果显示, 缢蛏养殖池塘的AOA及AOB丰度与硝氮密切相关。研究表明, AOA在缢蛏养殖池塘氨氧化进程中占据主导地位, AOA和AOB丰度受盐度、温度、氮素浓度及溶解氧等环境因子的共同影响。     

利用古蛋白技术分析巨猿演化地位的评述

巨猿是中国南方更新世特有的大型猿类,因其巨大的牙齿和颌骨被认为是迄今生活在地球上体型最大的猿类。迄今为止,年代学和生物地层学证据显示巨猿的生存年代2~0.3 MaBP。由于中新世晚期—上新世时期化石记录的缺失,有关巨猿的起源和演化一直存在诸多争论。2019年,《自然》杂志报道广西吹风洞早更新世早期(1.9 MaBP)巨猿牙齿化石的古蛋白质研究^[1]。结果显示,巨猿牙齿牙釉质中保存了较为丰富的古代蛋白质,这些古蛋白质由409个特有的肽组成,分属6个内源性蛋白。对这些古老蛋白质的研究表明,巨猿在系统发育上属于猩猩分支系统,大约从10~12 MaBP前分化出来并独立演化。这是在亚热带地区的化石中首次提取如此古老的分子证据,提示古蛋白质研究有望为探索早期物种(包括人类)起源与演化提供重要依据。本文将简要回顾巨猿系统演化研究的历史,并对利用古蛋白技术分析巨猿的演化地位进行评述。     

宁波沿海平原Z02孔第四纪地层及古环境演变

宁波沿海平原第四纪沉积物属于海陆交互沉积,记录了良好的古气候变化信息,是研究古气候冷暖变化、沉积物沉积特征的良好载体。对位于宁波沿海平原东南部的Z02孔进行¹⁴C和古地磁测年,根据钻孔岩性、孢粉组合、有孔类和介形类组合、粒度等环境替代指标特征,确定了Z02孔第四纪地层划分,揭示了研究区第四纪以来的古环境演变信息。结果表明:Z02孔全新统与上更新统界线位于30.5 m,上更新统与中更新统界线位于82.65 m,第四系与下白垩统界线为90 m,中更新统沉积较少,下更新统全部缺失。Z02孔晚更新世经历水动力条件变化过程为中能-中低能-中能,沉积相为冲湖积-河漫滩-河流-湖沼-冲湖积-湖沼-河漫滩,全新世经历的水动力条件变化为中低能-低能-中能,沉积相为滨海-浅海-海沼。Z02孔记录了宁波沿海平原早中更新世处于构造抬升风化剥蚀阶段、晚更新世由温暖湿润到干燥、全新世由温湿到干凉的变化过程。该研究为我国亚热带东部沿海地区的古环境演变研究提供了有益信息。